Led金属基板用陶瓷浆料及led金属基板的制备方法

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Led金属基板用陶瓷浆料及led金属基板的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED金属基板用陶瓷浆料及LED金属基板的制备方法。
【背景技术】
[0002]LED金属基板主要由三部分结构组成的,从上到下分别为电路层、绝缘层和金属板层。电路层主要基材是铜箔,通过电镀、化学镀等方式形成所需电路图形。金属板层主要是导热性能好的常见金属,如铜、铝、铜合金、铝合金等等。绝缘层是该基板核心层,它起到粘结,导热和绝缘的作用。目前市场上制作绝缘层的方法主要有三种,第一种:用浸有环氧树脂的玻璃纤维布将铜箔和金属板层粘结起来,经过热烘烤之后固化而成。环氧树脂的玻璃纤维布起到绝缘层的作用,但是该材料导热性能差,导热系数不到0.3w/m.k。第二种:在环氧树脂或者硅树脂中加入氮化物系、碳化物系的导热陶瓷填充料,用以粘结铜箔和金属板层,但其导热系数大概在0.5?2.5w/m.ko第三种:采用阳极氧化或者微电弧氧化的工艺,在金属板层的表面形成一层氧化金属薄膜,以这层薄膜为绝缘层,但是该工艺会在绝缘层形成微孔,极大影响绝缘性,该制造工艺采用者甚少。
[0003]以上几种方案都存在一些缺陷:
绝缘层基本都是环氧树脂或者硅树脂热固化而成,为了追求导热性,绝缘层非常薄,大概在几十到几百微米,导热性能和绝缘性能都比较差。
[0004]铜箔与金属板层采用环氧树脂或者硅树脂粘结,铜箔与金属板层之前的粘结性和耐热性不好,会影响基板稳定性。
[0005]铜箔通过树脂绝缘层压合在金属板层上,表面平整度差,这给电镀精细线路带来难度。
[0006]国家大力提倡绿色环保,电镀或者化学镀等工艺污染环境,能耗高,越来越多的城市已经开始淘汰该产业。

【发明内容】

[0007]本发明的目的在于提供LED金属基板用陶瓷浆料及LED金属基板的制备方法。
[0008]本发明所采取的技术方案是:
LED金属基板用陶瓷浆料,其是由以下质量份的原料组成:70?75份的陶瓷粉、20?25份的溶液、0.5?2份的表面活性剂、0.5?2份的润湿剂组成。
[0009]陶瓷粉是这样制备的:将Si02、B203、Bi203、Zn0、P205、CaCKAl2O3这7种氧化物的粉体按 10: (18-22): (35-45): (8-12): (6-10): (5-10): (3-7)的质量比例混合均匀;再将混合好的粉体进行烧结,以熔融掉粉体;将熔融态流体熔液进行水淬,得到陶瓷颗粒;最后将陶瓷颗粒球磨,得到粒径在2~4微米的陶瓷粉。
[0010]烧结的程序为:300°C起,300 ?400°C 烧结 15min,400°C 保温 30min,400 ?800 °C烧结 40min,800 ?1180°C烧结 40min,1180°C保温 150min。
[0011]所述的溶液为松油醇、二乙二醇丁醚DB、二乙二醇丁醚醋酸酸酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素、醋丁纤维素、氢化蓖麻油按25: (4-6): (8-10): (2-4): (3-5): (1-3):(1-3)的质量比例组成的混合物。
[0012]所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
[0013]所述的绝缘陶瓷浆料的制备方法,步骤为:将各种原料混合均匀,经过研磨分散搅拌和过滤后,得到浆料。
[0014]LED金属基板的制备方法,步骤为:1)选用金属板,打磨抛光金属板层印刷面,清洗烘干;2)将浆料涂覆到金属板印刷面,烧结,冷却至室温,形成绝缘层;3)将可焊银浆涂覆到绝缘层表面,烧结,冷却至室温,形成电路层;4)电路层的非电极部分涂覆阻焊油墨,标示正负极位置,油墨固化即可。
[0015]步骤2)中,浆料的涂覆厚度为Iym?ΙΟΟΟμπι,烧结温度为500°C?850°C,烧结时间为3min?1min。
[0016]步骤3)中,浆料的涂覆厚度为Iym?ΙΟΟΟμπι,烧结温度为500°C?850°C,烧结时间为3min?1min。
[0017]步骤2)中,浆料是通过丝网印刷的方式涂覆到金属板表面的,步骤3)中,可焊银浆是通过丝网印刷的方式涂覆到绝缘层表面的。
[0018]本发明的有益效果是:
绝缘层的导热系数高,绝缘性能好,绝缘层采用丝网印刷的方式进行涂覆,并中温烧结,金属板表面的绝缘层致密均匀光滑;电路层采用丝网印刷的方式进行涂覆,并中温烧结,绿色环保。
[0019]具体来说:
1、目前绝缘层导热系数大概在0.2?3W/m.k,导热性能比较差,本发明专利所制造的绝缘层类似陶瓷的性能,大大提升绝缘层导热和绝缘性能。
[0020]2、本发明专利所制造的绝缘层,采用丝网丝印刷的工艺,将制备的浆料涂覆在金属板层的表面,通过中温烧结的方式,在金属板层表面形成致密均匀光滑的绝缘层,解决之前绝缘层平整度和附着力不佳的问题。
[0021]3、本发明专利所制造的电路层,采用丝网印刷的工艺,将制备的导电银浆涂覆在金属板层的表面,通过中温烧结的方式,在金属板层的表面形成致密清晰的导电线路,无污染型尾气排放,烧结时间短(5?lOmin),相对现有制备电路层采用蒸镀、溅镀、化学镀等工艺更加节能环保,高效低廉。
【具体实施方式】
[0022]绝缘陶瓷浆料,其是由以下质量份的原料组成:70?75份的陶瓷粉、20?25份的溶液、0.5?2份的表面活性剂、0.5?2份的润湿剂组成。
[0023]陶瓷粉是这样制备的:将Si02、B203、Bi203、Zn0、P205、CaCKAl2O3这7种氧化物的粉体按 10: (18-22): (35-45): (8-12): (6-10): (5-10): (3-7)的质量比例混合均匀;再将混合好的粉体进行烧结,以熔融掉粉体;将熔融态流体熔液进行水淬,得到陶瓷颗粒;最后将陶瓷颗粒球磨,得到粒径在2~4微米的陶瓷粉。
[0024]烧结的程序为:300°C起,300 ?400°C 烧结 15min,400°C 保温 30min,400 ?800 °C烧结 40min,800 ?1180°C烧结 40min,1180°C保温 150min。
[0025]所述的溶液为松油醇、二乙二醇丁醚DB、二乙二醇丁醚醋酸酸酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素、醋丁纤维素、氢化蓖麻油按25: (4-6): (8-10): (2-4): (3-5): (1-3):(1-3)的质量比例组成的混合物。
[0026]所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂;优选的,为烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、失水山梨醇酯、蔗糖酯、烷基醇酰胺、非离子氟碳表面活性剂中的至少一种;进一步优选的,为失水山梨醇酯;更进一步优选的,为span-85。
[0027]优选的,所述的润湿剂为迪高655。
[0028]所述的绝缘陶瓷浆料的制备方法,将各种原料混合均匀,经过研磨分散搅拌和过滤后,得到浆料。
[0029]LED金属基板的制备方法,步骤为:1)选用金属板,打磨抛光金属板层印刷面,清洗烘干;2)将上述绝缘陶瓷浆料涂覆到金属板印刷面,烧结,冷却至室温,形成绝缘层;3)将可焊银浆涂覆到绝缘层表面,烧结,冷却至室温,形成电路层;4)电路层的非电
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